L'insegnamento si propone di far acquisire all’allievo i principi della Meccanica delle terre per lo studio del comportamento meccanico dei terreni e delle strutture interagenti con il terreno.

Tra gli obiettivi dell'insegnamento rientrano l'acquisizione di conoscenze teoriche sul comportamento idromeccanico dei terreni e lo sviluppo di abilità professionalizzanti. Le conoscenze teoriche rappresentano il fondamento della materia e sono propedeutiche ad applicazioni ingegneristiche, trattate sia nell'insegnamento medesimo che in insegnamenti più avanzati. In particolare lo studente dovrà: 1. assimilando il mezzo poroso a continui sovrapposti, apprendere la ripartizione dello stato di sforzo tra le fasi costituenti (principio degli sforzi efficaci); 2. imparare la distinzione tra materiali a grana grossa e materiali a grana fine, il significato delle configurazioni drenate e non drenate e le relative implicazioni; 3. inquadrare il comportamento meccanico delle terre nell’ambito della teoria dello stato critico, comprendere il ruolo paritetico degli sforzi efficaci e delle variazioni di volume e assimilndo concetti quali resistenza di picco, dilatanza, stato critico; 4. inquadrare i problemi di analisi limite nell’ambito della teoria della plasticità; 5. comprendere l’influenza della storia geologica sulla risposta dei materiali naturali. Per quanto riguarda le abilità professionalizzanti, a fine insegnamento lo studente dovrà essere in grado di: 6. valutare il cedimento a lungo termine indotto dall'applicazione di un carico superficiale; 7. limitatamente alle condizioni monodimensionali, valutare il decorso temporale dei cedimenti in depositi di terreni a grana fine; 8. interpretare i risultati delle principali prove di laboratorio; 9. verificare la stabilità delle opere di sostegno rigide (muri) e flessibili (paratie, limitatamente al caso non tirantato e con un ordine di tiranti); 10. dimensionare e verificare il carico limite (capacità portante) di fondazioni superficiali utilizzate nella realizzazione di infrastrutture ed opere ingegneristiche.

E’ propedeutica la conoscenza delle seguenti discipline: Analisi Matematica I (in particolare: derivate e integrali di funzioni di una variabile) e Analisi Matematica II (derivate seconde, derivate parziali e direzionali, teorema di Gauss), Algebra Lineare e Geometria (in particolare: spazi vettoriali, autovalori e autovettori), Fisica I (in particolare: dinamica e statica del corpo rigido), Idraulica (in particolare Moti di Filtrazione) e Scienza delle Costruzioni (in particolare: equazioni indefinite di equilibrio, equazioni cinematiche, elasticità lineare, criteri di Tresca e von Mises, solido di Saint Venant).

Parte prima: Descrizione e classificazione dei terreni -Origine, proprietà indice e storia geologica dei terreni. -Fasi e relazioni tra le fasi. -Classi di comportamento: proprietà indice e criteri di classificazione. -Caratteri dei depositi naturali. Parte seconda: Il comportamento dell’elemento di volume -Comportamento meccanico delle terre. -Tensioni efficaci: definizione e postulato. -Prove edometriche: tensione di preconsolidazione e compressibilità. Applicazione al calcolo del cedimento in condizioni monodimensionali. -Rappresentazione dei percorsi di carico. -Resistenza al taglio e deformabilità Parte terza: i problemi al contorno -Filtrazione nei mezzi porosi. -Moti di filtrazione in regime stazionario. -Teoria della consolidazione. -Applicazioni della teoria della plasticità -Le verifiche di sicurezza: teoremi della plasticità, stati di equilibrio limite attivo e passivo. -I procedimenti classici di Coulomb e Rankine e il calcolo pratico delle spinte. -Il carico limite delle fondazioni dirette.

L’insegnamento prevede lezioni ed esercitazioni in aula.

Le dispense dell'insegnamento (presentazioni, appunti, esercizi) sono rese disponibili attraverso il portale della didattica. I testi di riferimento sono i seguenti: Lancellotta, R. (2012). Geotecnica. Zanichelli, Bologna. Atkinson, J. (1997). Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Per approfondimenti possono essere consultati i seguenti testi: Lancellotta, R., Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Lancellotta, R., Costanzo, D., Foti, S. (2011). Progettazione geotecnica secondo l’Eurocodice 7 (UNI EN 1997) e le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008). Hoepli, Milano. Lambe, T.W., Whitman, R.V. (1997). Meccanica dei terreni, D. Flaccovio, Palermo. Tonni, L., Gottardi, G. (2010). Esercizi di geotecnica. Esculapio, Bologna. Tordella, M.L. (1988). Esercizi di geotecnica, Levrotto e Bella, Torino.

Slides; Libro di testo; Esercizi; Esercizi risolti;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;

Exam: Written test; Compulsory oral exam;

... L’esame si compone di una prova scritta e di una prova orale. Entrambe sono obbligatorie. Il voto è determinato dalla somma dei voti maturati nell’arco delle due singole prove. La prova scritta consiste nella soluzione di 3 esercizi analoghi a quelli svolti in classe, o assegnati a casa durante l'anno, e di una domanda a risposta libera. Il punteggio massimo della prova è 15, il peso di ogni esercizio e della domanda è riportato nel testo. Vengono ammessi all'orale coloro i quali ottengono un punteggio maggiore/uguale a 7/15. La durata della prova scritta è di 2 ore. La prova orale ha durata di circa mezzora e comprende sia domande teoriche che piccoli esercizi. Il punteggio massimo ottenibile è pari a 15. L'accesso all'orale è consentito previa la consegna, contestuale all'orale, delle 7 esercitazioni assegnate nell'arco dell'anno e reperibili sulla pagina web dell'insegnamento. Le esercitazioni verranno discusse durante l'orale.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.